基于廣義分形的旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析與故障診斷的研究.pdf

1、在現(xiàn)代化生產(chǎn)中,機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷問題越來越受到重視,許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了很多研究,提出了故障診斷的新方法、新技術(shù).把分形理論應(yīng)用于機(jī)械系統(tǒng)故障診斷領(lǐng)域,是近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的新動(dòng)向.運(yùn)用分形理論,不僅可以定性,而且可以定量地分析系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的故障診斷.該文基于分形理論、多重分形理論,通過對(duì)廣義分形維數(shù)的計(jì)算分析,把廣義分形維數(shù)作為故障特征量,對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷與識(shí)別進(jìn)行了研究.運(yùn)用振動(dòng)理論

2、,對(duì)變剛度柔性轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析,得到轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)在由偏心質(zhì)量所引起的激振力下產(chǎn)生的受迫振動(dòng)的固有頻率、振型及響應(yīng).并對(duì)轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)松動(dòng)進(jìn)行了初步計(jì)算.該文還應(yīng)用有限元的方法,對(duì)建立的變剛度柔性轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)的模型進(jìn)行模擬計(jì)算,得到轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)在質(zhì)量不平衡故障下及轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)松動(dòng)和質(zhì)量不平衡耦合故障下的一定階數(shù)的固有頻率、振型,并對(duì)這兩種情況下的轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)模型進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,得出了瞬態(tài)響應(yīng)曲線.對(duì)用有限元方法計(jì)算出的轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)模型在

3、質(zhì)量不平衡故障下及轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)松動(dòng)和質(zhì)量不平衡耦合故障下的振型和瞬態(tài)響應(yīng)值用廣義分形維數(shù)計(jì)算程序計(jì)算出了它們的廣義分形維數(shù),繪制了相應(yīng)的廣義維數(shù)譜圖,并在廣義維數(shù)序列中,用廣義維數(shù)最大距離法,確定系統(tǒng)狀態(tài)的敏感維數(shù).該文對(duì)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試,獲取了有關(guān)的振動(dòng)信號(hào).建立了以振動(dòng)信號(hào)的廣義維數(shù)、廣義維數(shù)譜圖、敏感維數(shù)為特征組的模式空間樣本庫(kù),運(yùn)用敏感維數(shù)法定量地識(shí)別各種類型的故障,并收到了良好的診斷結(jié)果.運(yùn)用廣義維數(shù)最大相關(guān)系數(shù)法,廣